(57)【要約】【課題】金属基材にＩＣチップ実装領域と、ループ状のアンテナを設けることにより、ＩＣチップの実装が容易で、ＩＣタグの薄型化に対応できるアンテナ構造体及びそれを用いたＩＣタグを提供することを目的とする。【解決手段】金属基材にＩＣチップ実装領域２１と、ループ状のアンテナ１２及び貫通溝１３が形成されたアンテナ構造体５０のＩＣチップ実装領域２１にＩＣチップを搭載、実装し、封止樹脂にて樹脂パッケージした後ループ状アンテナの両端部を切断して貫通溝１３で分離されたアンテナ１２ａ及び１２ｂを形成して、アンテナ１２ａと１２ｂとがＩＣチップ５１に電気的に接続されたＩＣタグを得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材を加工してＩＣチップ実装領域と、ループ状のアンテナを設けたことを特徴とするアンテナ構造体。
【請求項２】
前記ＩＣチップ実装領域が凹部状になっていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ構造体。
【請求項３】
請求項１または２に記載のアンテナ構造体ＩＣチップ実装領域と、ループ状のアンテナを用いて、前記ＩＣチップ実装領域にＩＣチップを搭載、実装し、前記ループ状のアンテナの両端部を切断してアンテナとしたことを特徴するＩＣタグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤタグや非接触型ＩＣカード等に用いられるセキュリティＩＣタグに関し、特に、ＲＦ−ＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）メディアの非接触型ＩＣタグ等に用いられるアンテナ構造体及びそれを用いたＩＣタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の小型アンテナを持つものといえば，ＲＦＩＤタグや非接触型ＩＣカード等がある。これらは，特定の周波数帯域を使用して，リーダーライター側と非接触通信を行っている。
これらが非接触通信を行えるのは、ある決められた周波数帯域でのみ通信出来るようにアンテナの設計を行っているからである。また、受信側の小型アンテナは、常にリーダーライターからの信号を受信できる状態にある。
【０００３】
図７は、従来の非接触型ＩＣタグの一例を示す模式平面図である。
非接触型ＩＣタグ６００は、樹脂や紙等からなるベース基材６１１上に、導電性のアンテナ６３１がコイル状に形成されており、このアンテナ６３１に接続されるようにＩＣチップ６２１を搭載、実装し、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣタグを構成している。
なお、ＩＣチップ６２１においては、１３．５６ＭＨｚの周波数帯にて情報の書き込み及び読み出しが可能なものであり、そのため、アンテナ６２１は、１３．５６ＭＨｚの周波数に共振するような長さ及び巻き数に設計されている。
【０００４】
また、近年においては、小型化及び通信可能距離を確保するために、２．４５ＧＨｚの周波数帯を利用して通信を行う微細なＩＣチップを用いたＲＦ−ＩＤが利用され始めている。このような微細なＩＣチップを用いたＲＦ−ＩＤにおいては、導電性のアンテナを接続することによりＩＣチップの通信可能距離を伸ばすことができる。
【０００５】
図６は、２．４５ＧＨｚの周波数帯を利用して通信を行うＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣタグの一例を示す模式平面図である。
非接触型ＩＣタグ５００は、樹脂フィルム等からなるベース基材５１１上に、互いに直列に並ぶように所定の間隔を有して形成された２つの帯状の導体５３１ａ、５３１ｂからなるアンテナ部５３０が形成されており、この２つの導体５３１ａ及び５３１ｂに接続されるようにＩＣチップ５２１が搭載、実装され、非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能な非接触型ＩＣタグが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
なお、ＩＣチップ５２１においては、２．４５ＧＨｚの周波数帯にて情報の書き込み及び読み出しが可能なものであり、そのため、アンテナ部５３０の導体５３１ａ及び５３１ｂの導体厚、幅、長さは、２．４５ＧＨｚの周波数に共振するように設計されている。
【０００７】
上記非接触型ＩＣタグ５００及び非接触型ＩＣタグ６００は、２．４５ＧＨｚ及び１３．５６ＭＨｚの周波数帯にて情報の書き込み及び読み出しを行う情報書込／読出装置（不図示）に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電波によりアンテナ部５３０及び６３１に電流が流れ、この電流がＩＣチップ５２１及び６２１に供給され、それにより、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ５２１及び６２１に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ５２１及び６２１に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。
【０００８】
上記したように、従来のＩＣタグは、絶縁フィルム等からなるベース基材上に銅箔等からなる導体層をパターン加工してアンテナ及び実装電極を形成し、ＩＣチップを搭載、実装して作製している。
【０００９】
このように、ベース基材上のアンテナ及び実装電極にＩＣチップを搭載、実装し、樹脂パッケージを行ってＩＣタグを作製すると、樹脂パッケージ後のＩＣタグの厚みは、ベース基材の厚みと、アンテナ及び実装電極を形成している導体層の厚さと、ＩＣチップ厚と、樹脂パッケージの厚さの合計厚となり、ＩＣタグの薄型化については問題がある。
【００１０】
また、アンテナ及び実装電極にＩＣチップを実装する際、ＩＣチップサイズが小さくなると、実装電極とＩＣチップとの位置合わせ精度が問題となってくる。
【特許文献１】特開２００５−２５２８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、金属基材にＩＣチップ実装領域と、ループ状のアンテナを設けることにより、ＩＣチップの実装が容易で、ＩＣタグの薄型化に対応できるアンテナ構造体及びそれを用いたＩＣタグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項１においては、金属基材を加工してＩＣチップ実装領域と、ループ状のアンテナを設けたことを特徴とするアンテナ構造体としたものである。
【００１３】
また、請求項２においては、前記ＩＣチップ実装領域が凹部状になっていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ構造体としたものである。
【００１４】
さらにまた、請求項３においては、請求項１または２に記載のアンテナ構造体を用いて、前記ＩＣチップ実装領域にＩＣチップを搭載、実装し、前記ループ状のアンテナの両端部を切断してアンテナとしたことを特徴するＩＣタグとしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のアンテナ構造体は、金属基材を加工して作成するため、高精度のＩＣチップ実装領域と、ループ状のアンテナを容易に作製することができる。
また、本発明のＩＣタグは、凹部状のＩＣチップ実装領域にＩＣチップを実装してＩＣタグを作製するため、ほぼ金属基材の厚さのＩＣタグを作製することができ、ＩＣタグの薄型化に容易に対応できる。
【００１６】
ＩＣチップ実装領域の凹部状をチップサイズと同じ形状にすることにより、実装時に特別な位置合わせを行わずに、ＩＣチップの位置決めが可能となる。
また、アンテナ及び実装電極を形成するためのベース基材を必要としないため、従来のＩＣタグに比べて安価なＩＣタグを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１（ａ）は、請求項1または２に係る本発明のアンテナ構造体の一実施例を示す模式平面図を、図１（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断したアンテナ構造体の模式構成断面図を、図１（ｃ）は、（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断したアンテナ構造体の模式構成断面図をそ
れぞれ示す。
本発明のアンテナ構造体５０は、銅板、ニッケル合金板等からなる金属基材を加工して、ＩＣチップ実装領域２１と、ループ状のアンテナ１２を形成したもので、ＩＣチップ実装領域２１は凹部状に掘り込まれている。
また、ＩＣチップ実装領域２１は中央部が切断されており、最終的にアンテナを形成した際アンテナ同士の電気的絶縁が保持されるようになっている。
【００１８】
図２（ａ）は、請求項３に係る本発明のＩＣタグの一実施例を示す模式上面図を、図２（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断したＩＣタグの模式構成断面図を、図２（ｃ）は、（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断したＩＣタグの模式構成断面図を、図２（ｄ）は、（ａ）をＣ−Ｃ’線で切断したＩＣタグの模式構成断面図をそれぞれ示す。
本発明のＩＣタグ１００は、上記アンテナ構造体５０のＩＣチップ実装領域２１にＩＣチップ５１を搭載、実装し、封止樹脂７１にて樹脂パッケージした後ループ状アンテナ１２の両端部を切断して貫通溝１３で分離されたアンテナ１２ａ及び１２ｂを形成して、アンテナ１２ａと１２ｂとにＩＣチップ５１が電気的に接続されたＩＣタグとしたものである。
【００１９】
本発明のＩＣタグ１００は、アンテナ構造体５０のＩＣチップ実装領域２１にＩＣチップ５１を搭載、実装し、樹脂パッケージしてＩＣタグとするので、ほぼ金属基材の厚さのＩＣタグを作製することができ、ＩＣタグの薄型化に容易に対応できる。
【００２０】
以下、本発明のアンテナ構造体の作製方法について説明する。
図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明のアンテナ構造体の製造方法の一例を示す模式上面図を、図３（ａ’）〜（ｃ’）は、（ａ）〜（ｃ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図を、図３（ｂ’’）及び（ｃ’’）は、（ｂ）及び（ｃ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図をそれぞれ示す。
まず、銅材等の金属基材１１を準備する（図３（ａ）及び（ａ’）参照）。
金属基材１１としては、銅材の他に、４２％ニッケル鉄合金、アンバー材、ＳＵＳ等が使用可能である。金属基材１１の厚さは、ＩＣチップの厚さ等にもよるが、０．１ｍｍ前後である。
【００２１】
次に、金属基材１１をフォトエッチングプロセスで加工するために、金属基材１１上にドライフィルムをラミネートする等の方法で感光層を形成し、パターン露光、現像等の一連のパターニング処理を行って、金属基材１１の所定位置にレジストパターン３１及び３２を形成する（図３（ｂ）、（ｂ’）及び（ｂ’’）参照）。
ここで、金属基材１１のエッチング加工は両面エッチングで行われるため、金属基材１１の裏側のＩＣチップ実装領域に相当する部分がエッチングされないようにレジストパターン３２を形成している。
【００２２】
また、金属基材１１のフォトエッチングプロセス加工では、多面付けによるフォトエッチングプロセスが適用できるので、実際はアンテナ構造体が所定個数面付けされたワークサイズの金属基材が使用されるが、ここでは、その一部を取りあげて説明している。
【００２３】
次に、レジストパターン３１及び３２をエッチングマスクにして塩化第２鉄水溶液等のエッチング液を金属基材１１の両面からスプレーエッチングして、レジストパターン３１及び３２を専用の剥離液で剥離処理して、貫通溝１３を有するループ状のアンテナ１２及び凹部状のＩＣチップ実装領域２１が形成されたアンテナ構造体５０を作製する（図３（ｃ）、（ｃ’）及び（ｃ’’）参照）。
【００２４】
上記のアンテナ構造体５０の作製方法については、フォトエッチングプロセス加工での
事例説明を行ったが、フォトエッチングプロセス加工に限定されることなく、他の機械加工、レザー加工等でも作製可能である。
【００２５】
図２（ａ）は、請求項３に係るアンテナ構造体５０を用いて作製した本発明ＩＣタグの一実施例を示す模式上面図を、図２（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断したＩＣタグの模式構成断面図を、図２（ｃ）は、（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断したＩＣタグの模式構成断面図をそれぞれ示す。
【００２６】
ＩＣタグ１００は、上記で作製されたアンテナ構造体５０のＩＣチップ実装領域２１にＩＣチップ５１を搭載、実装し、ループ状のアンテナ１２の両端部を切断してアンテナ１２ａ及び１２ｂを形成して、ＩＣチップとしたものである。
このように、本発明のＩＣタグ１００は、凹部状のＩＣチップ実装領域２１にＩＣチップ５１を実装してＩＣタグを作製するため、ほぼ金属基材１１の厚さのＩＣタグを作製することができ、ＩＣタグの薄型化に容易に対応できる。
【００２７】
以下、アンテナ構造体５０を用いたＩＣタグの作製方法について説明する。
図４（ａ）及び（ｂ）、図５（ｃ）は、本発明のＩＣタグの製造方法の一例を示す模式上面図を、図４（ａ’）及び（ｂ’）、図５（ｃ’）は、図４（ａ）及び（ｂ）、図５（ｃ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図を、図４（ａ’’）及び（ｂ’’）、図５（ｃ’’）は、図４（ａ）及び（ｂ）、図５（ｃ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図をそれぞれ示す。
【００２８】
まず、上記で作製したアンテナ構造体５０のＩＣチップ実装領域２１に圧接ペースト（ＡＣＰ、ＮＣＰ）を塗布して圧接層４１を形成し、圧接層４１上にバンプ６１が形成されたＩＣチップ５１を搭載する。
この時点では、ＩＣチップ５１は単に圧接層４１上に載せただけだが、ＩＣチップ５１上面より圧接することにより、ＩＣチップ実装領域２１のアンテナ部材とバンプ６１が結合し、ＩＣチップ５１がＩＣチップ実装領域２１に実装される（図４（ａ）、（ａ’）及び（ａ’’）参照）
上記圧接ペースト（ＡＣＰ、ＮＣＰ）の接合メカニズムについて説明する。
圧接ペーストＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）（樹脂導電性ペースト）は、樹脂中にビーズ状に表面絶縁された金や銀のフィラーが混入されていて、チップ側の金バンプとアンテナで圧着された部分は通電し、横方向のバンプ間は絶縁することができる。
【００２９】
圧接ペーストＮＣＰ（Non Conductive Paste）（非導電性ペースト）は、絶縁樹脂接着剤としてチップ側の金バンプをアンテナの金属材料に圧着、金バンプによりチップとアンテナは通電するが、横方向はＮＣＰにより絶縁することができる。
【００３０】
次に、封止樹脂７１にてループ状アンテナ１２及びＩＣチップ５１を樹脂パッケージする（図４（ｂ）、（ｂ’）及び（ｂ’’）参照）。
【００３１】
次に、ループ状アンテナ１２の両端部をレーザー加工等により切断加工して、貫通溝１３で分離されたアンテナ１２ａ及び１２ｂを作製し、本発明のＩＣタグ１００を得る（図５（ｃ）、（ｃ’）及び（ｃ’’）参照）。
ここで、ループ状アンテナ１２の両端部の切断加工は、樹脂パッケージした後に行ったが樹脂パッケージの前に行っても良い。
【００３２】
本発明のＩＣタグ１００は、ＩＣチップ実装領域２１の凹部状をチップサイズと同じ形状にすることにより、実装時に特別な位置合わせを行わずに、ＩＣチップの位置決めが可能となる。
また、アンテナ及び実装電極を形成するためのベース基材を必要としないため、従来のＩＣタグに比べて安価なＩＣタグを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、請求項１〜２に係る本発明のアンテナ構造体の一実施例を示す。（ａ）は、本発明のアンテナ構造体５０の一実施例を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断したアンテナ構造体５０の模式構成断面図である。（ｃ）は、（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断したアンテナ構造体５０の模式構成断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明のＩＣチップの一実施例を示す。（ａ）は、本発明のＩＣチップ１００の一実施例を示す模式平面図である。（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断したＩＣチップ１００の模式構成断面図である。（ｃ）は、（ａ）をＢ−Ｂ’線で切断したＩＣチップ１００の模式構成断面図である。（ｄ）は、（ａ）をＣ−Ｃ’線で切断したＩＣチップ１００の模式構成断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明のアンテナ構造体の製造方法の一例を示す模式上面図である。（ａ’）〜（ｃ’）は、（ａ）〜（ｃ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。（ｂ’’）及び（ｃ’’）は、（ｂ）及び（ｃ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のＩＣタグの製造方法の工程の一部を示す模式上面図である。（ａ’）及び（ｂ’）は、（ａ）及び（ｂ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。（ａ’’）及び（ｂ’’）は、（ａ）及び（ｂ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。
【図５】（ｃ）は、本発明のＩＣタグの製造方法の工程の一部を示す模式上面図である。（ｃ’）は、（ｃ）をＡ−Ａ’線で切断した模式構成断面図である。（ｃ’’）は、（ｃ）をＢ−Ｂ’線で切断した模式構成断面図である。
【図６】非接触型ＩＣタグの一例を示す模式平面概略図である。
【図７】非接触型ＩＣタグの他の例を示す模式平面概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１……金属基材
１２……ループ状アンテナ
１２ａ、１２ｂ……アンテナ
１３……貫通溝
２１……ＩＣチップ実装領域
４１……圧接層
５０……アンテナ構造体
５１、５２１、６２１……ＩＣチップ
６１……バンプ
７１……封止樹脂
１００……ＩＣタグ
５１１、６１１……ベース基材
５３０……アンテナ部
５３１ａ、５３１ｂ……導体
５００、６００……非接触型ＩＣタグ
６３１……アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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